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是否地球大多數動物的嘴是上下開合的?為什麽鮮有左右開合?

2022-09-02心靈

節肢動物把嘴型都玩出了花,你卻在問上下左右。

首先,提問就完全相反,地球上嘴左右開合的動物種類最多,足足占到了所有動物種類的50%:

宇宙第一大目,鞘翅目,35萬多種。

鞘翅目全部是咀嚼式口器,甚至就連有著長鼻子(錯了,這是人家的嘴)的竹象鼻蟲,都是咀嚼式口器。

鱗翅目,雖然成蟲是虹吸式口器,但幼蟲一般可看做咀嚼式口器,20多萬種。

膜翅目,12萬種,有咀嚼式口器(螞蟻)和嚼吸式口器(蜜蜂),但都是左右開弓。

整個蛛形綱(7萬種)+整個多足綱(1.5萬種),絕大多數都是左右開合的口器。

其它種類的節肢動物過於龐雜或者數量不大,哪怕不再統計,左右開合的都已經到75萬種,而人類已知的動物種類也僅僅150萬種,占了足足一半。

那上下開合的嘴能排到第二嗎?

也差遠了。

基本上也就整個脊椎動物壓門的動物,嘴是上下開合的,總共也只有4.69萬種。

排在第二位的是圓管狀的嘴巴,總計達到30萬種,占所有已知動物物種的20%。

其中鱗翅目成蟲,虹吸式口器,20多萬種。

刺吸式口器的,總共大約有10萬種。其中同翅目(蟬以及蟬的並系類群物種),4.5萬種。

雙翅目中蚊類為刺吸式,預估整個雙翅目刺吸式口器5萬多種:

排在第三的是圓形的嘴,至少超過10萬種:

低等動物,例如扁形動物門、線形動物門、刺胞動物門,環節動物門,以及部份軟體動物門,這些動物全部加起來,預估10~20萬種。

雖然說這些動物的嘴是圓形,但其實從細節上,還可以劃分出無數種型別來:

猜猜看這是什麽動物的嘴?

基本上高等動物身體內都存在低等動物的寄生蟲,低等動物的個體數量遠遠超過高等動物的數量,而且是數量級的差距。所以,從個體數量來看,圓形嘴的動物將是地球上最多的。

排在第四的是刮吸式口器,雙翅目幼蟲基本都是刮吸式口器,累計8.5萬種。

最後我們以物種數量來排的話,嘴型(口器)排行榜為:

左右>圓管>圓形>刮吸>上下

也就是說,把虹吸和刺吸兩種口器合並後,脊椎動物上下式口器才能拍到第五。當然,這也是很粗糙的歸類,如果進行細分,上下嘴型的排名還會大大延後。如果按照個體數量來算,排名就更不知道到哪裏去了。

最後再來談談,為什麽不同動物的嘴,前進演化出了不同形狀?

大約在6.5億年前後,隨著刺胞動物(水母等)的出現,動物們誕生了最早的口,這便是原口。

再之後,才進一步分化出了 原口動物 後口動物

原口從刺胞動物演化出來時,既是口也是肛門。原口動物,直接把它作為口用,再開了一個肛門。而後口動物,則把原口作為肛門用,再開了一個口。

無論開口方式怎麽樣,圓管狀都是生物力學上最為優秀且基礎的結構。

哪怕直到今天,所有動物的消化道主體結構依舊是圓管狀的。即便能拉出方形便便的袋熊,消化道也是圓管狀的。只不過它的其消化道很長,肌肉厚度不同,且肌肉不規則收縮,從而最終塑造出了方形便便。

袋熊和它的便便

動物嘛,最大的人生目的就是吃和繁殖。

因為吃和繁殖,各自在不同的環境塑造下,嘴和附件結構發生了生物力學的不同變化。

認為動物大多數嘴都是橫的,其實是最大的誤解。

切確的說,只有陸生脊椎動物(甚至不能推廣到所有魚類,更不用說整個脊索動物)的嘴才主要是橫的。雖然大型動物主要分布在脊椎動物亞門,但作為亞門其實僅僅是動物中的一個小分支而已。

大量動物原始的圓嘴就不說了,以最大的節肢動物門(占動物總數的80%以上)來說,僅僅昆蟲(占動物總數的50%)便有:

什麽咀嚼式(蝗蟲)、虹吸式(蝴蝶)、嚼吸式(蜜蜂)、刺吸式(蚊子)、舐吸式(蒼蠅)……因為豐富的生境壓力,從而演化出了豐富的口器。

哪怕更原始的節肢動物,蝦蟹的口器,你甚至說不上究竟是橫的還是豎的。

即便節肢動物的遠祖奇蝦(也有觀點認為奇蝦尚還不是節肢動物),那口器也絕對一副外星生物的樣子,談不上什麽橫豎。

至於歸類同樣長期說不清的歐巴賓海蠍,這口器估計橫豎都可以。

那為什麽人類的嘴就是橫著的呢?不得不先說說脊索動物的演化。

提到脊索動物,不得不想到一個極端的例子,放棄了頭部直接營固著生活的尾索動物躺平大師——海鞘。

看著像嘴的部份,並不是真的嘴

這貨完全依靠浮遊生物和有機物維持生命,連嘴都丟掉了。

脊椎動物的發展方向倒是正常很多,但早期也只能是原始的圓嘴,最多只能再圓嘴的基礎上,加一些特殊的附件,例如圓口綱的七鰓鰻。

畢竟七鰓鰻結構簡單,要生活只能利用尖牙固定在魚類身上了。

相比起盲鰻那種直接鉆入體內取食內臟的,算是很不粗暴了。

那脊椎動物是什麽時候出現橫著口裂的嘴呢?

當然是有頜魚類的誕生。

4.3億年,早期魚類演化出了初始全頜魚。

從此以後,所有的脊椎動物都有了橫著的口裂。

下頜是透過第一鰓弓演化而來。

而各種鰓弓又是從原始後口動物鰓孔演化而來。

嘴裂是橫的,是不是因為豎著食物會掉落呢?

其實,根本原因是初始全頜魚是由第一鰓弓誕生的下頜,本身就只能在下方。

那為什麽只能在下方呢?

因為魚類生活在海洋裏,中樞神經和眼睛都是集中在頭部,魚在水中依靠的是流體力學,所以演化成了梭形,為了保證優秀的生物力學的內容,鰓弓不可能單獨出現在某一側或頭頂,而是只能出現在下方。

但如果生境選擇足夠的復雜,哪怕在有下頜的基礎上,也能演化出稀奇古怪的嘴部形狀。

哪怕陸生的食蟻獸,都能再次特化成偏圓管的嘴部。

它其實依舊還有小小的嘴巴在前段,但繼續特化並不排除未來會消失的可能

總的來說,第一鰓弓決定了脊椎動物口裂的基礎。

同源異型基因Hox基因控制著生物身體的一部份變形,Hox基因控制著早期與魚類鰓弓的形成。Hox基因受到抑制後,反而促進了頜的發育。

作為初始全頜魚的後裔,後來所有動物的嘴都只能在原來頜拱的基礎上添磚加瓦,橫裂的基礎自然無法改變。

人類作為脊椎動物之一,嘴自然也只能是橫著的了。

而我們看世界,往往具有定式思維……首先是人本位,其次是哺乳動物本位,再其次是脊椎動物本位,或者宏觀動物本位。

但其實,無論從物種數量,個體數量,甚至是碳總量來說,我們都不是大多數。